具有改善的日光反射率的涂层

背景技术

通常将聚合物涂料组合物施加于基底，尤其是金属基底。此类涂层用于多种原因，包括例如防止基底降解、美化基底(例如，提供颜色、亮度等)和/或反射光和/或热。

许多此类聚合物涂料组合物施加于平面基底上(例如，使用卷材涂覆方法)，该平面基底随后形成为成品，包括用作外部建筑材料的制品，诸如用于屋顶、壁板等。该涂层必须在长时间暴露于各种条件(包括光、湿度、雨、波动温度等)下保持合适的美学外观(光泽、颜色等)。

传统上，深色涂料用于屋顶、壁板和其他建筑材料。此类涂层趋于吸收电磁光谱的近红外(NIR)区域中的能量。NIR区域中的这种吸收被转化成热，这导致由屋顶或壁板材料限定的内部空间的温度升高。在城市区域中，此类建筑物产生“热岛效应”，其中温度增加到超过周围区域的环境温度。这种效应导致热不适，并且需要大量的能量来冷却空调建筑物。

为了对抗这种热岛效应，通常将具有改善的日光反射率的深色涂料(称为“冷涂料”)用于较温暖气候中的建筑材料。然而，这些冷涂层体系通常为至少两层涂层体系，其中将深色涂料施加在反射的较浅色底涂层上。具有多种颜色要求的多层涂层增加了卷材涂覆方法的复杂性和成本。在替代形式中，在施加单层涂层时，基底必须是反射的以便增加总日光反射率并提供期望的冷却效果，因此将这些涂层的使用限制于仅几种基底。

根据前述内容，应当理解，在使用单层方法来最小化所用材料的量和工艺成本的情况下，需要冷涂料组合物或体系。此外，应当理解，需要可施加于任何基底上的冷涂料组合物或冷涂层体系。

发明内容

本发明提供了施加于基底上的单层涂层体系，其中该涂层体系展示出增加的总日光反射率，从而防止由基底限定的一个或多个内部空间的温度升高。本文所述的涂层体系可用作“冷涂层”。

在一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系由表现出至少约30的总日光反射率(TSR)的热固性涂料组合物形成。该涂料组合物通常包含粘结剂体系、交联剂和分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。粘结剂体系优选地包括至少第一树脂组分和任选地一种或多种附加的树脂组分。优选地，该涂料组合物包括至少成膜量的粘结剂体系。

在另一实施方案中，描述了涂料组合物。该涂料组合物通常包含粘结剂体系、交联剂和分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。粘结剂体系优选地包括至少第一树脂组分和任选地一种或多种附加的树脂组分。优选地，该涂料组合物包括至少成膜量的粘结剂体系。

在又一实施方案中，提供了用于改善基底的总日光反射率的方法。该方法包括提供基底和在基底上施加涂料组合物的步骤。该涂料组合物通常包含粘结剂体系、交联剂和分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。粘结剂体系优选地包括至少第一树脂组分和任选地一种或多种附加的树脂组分。优选地，该涂料组合物包括至少成膜量的粘结剂体系。

本发明的上述发明内容并非意图描述本发明的每个公开的实施方案或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了示例性实施方案。在本申请全文的若干地方，通过可以各种组合使用的示例的列表提供指导。在每种情况下，所引用的列表仅用作代表性的组，而不应该被解释为排他的列举。

在附图和下面的描述中阐述了本发明的一个或多个实施方案的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本发明的其他特征、目标和优点将显而易见。

所选定义

除非另外指明，否则如本文所用的以下术语具有如下所提供的含义。

术语“组分”是指包含具体特征或结构的任何化合物。组分的示例包括化合物、单体、低聚物、聚合物、粘结剂树脂、交联剂、其中含有的有机基团。

术语“交联剂”是指能够在聚合物之间或在相同聚合物的两个不同区域之间形成共价键的分子。

当在自交联聚合物的上下文中使用时，术语“自交联”是指聚合物在不存在外部交联剂的情况下，与其自身和/或与聚合物的另一分子一起进入交联反应中以在其间形成共价键的能力。通常，这种交联反应通过存在于自交联聚合物自身或自交联聚合物的两个单独分子上的互补反应性官能团的反应来进行。

术语“热塑性”是指当充分加热时熔融并改变形状并且在充分冷却时硬化的材料。此类材料通常能够经历重复的熔融和硬化而不表现出明显的化学变化。相反，“热固性”是指交联并且不“熔融”的材料。

除非另有说明，否则提及“(甲基)丙烯酸酯”化合物(其中“甲基”被括在括号内)旨在包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯化合物两者。

术语“多元羧酸”包括多元羧酸及其酸酐两者。

当在施加于表面或基底上的涂层的上下文中使用时，术语“在…上”包括两种直接或间接施加于表面或基底的涂层。因此，例如，施加到覆盖基底的底漆层的涂层构成施加在基底上的涂层。

除非另外指明，否则术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即，两种或更多种不同单体的聚合物)两者。

如本文所用，术语“面涂层”是指施加于基底的外涂层，即直接施加于预处理或裸露基底的涂层，或施加于底漆或其他涂层上的涂层。相对于本文所述的卷材涂层体系，面涂层是有颜料的外涂层，诸如例如有深色颜料的涂层。

术语“红外”或“IR”是指从700nm处的可见光谱的标称红色边缘延伸到1mm处的微波区域的电磁光谱区域。如本文所用，术语“近红外”或“NIR”是指介于750nm和2500nm之间的红外光谱区域。然而，如本领域技术人员将理解的，电磁区域的区域没有被如此清楚地限定，并且在电磁光谱的不同区域内的划分是不精确的。

当关于本文所述的颜料使用时，术语“反射”意指可在可见光区域中吸收以产生特定颜色但在IR区域(尤其是在近红外(NIR)区域中)中反射的颜料。

当关于本文所述的颜料使用时，术语“透明”意指可在可见光区域中吸收以产生特定颜色，但在近红外(NIR)区域中透明的颜料，即该颜料在NIR区域中透射光或辐射但几乎没有散射至没有散射。

当术语“包含”及其变型出现在说明书和权利要求中时不具有限制的含义。

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本发明的实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，并且并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

如本文所用，“一个”、“一种”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。因此，例如，包含“一种”添加剂的涂料组合物可解释为意指该涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。

另外本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，对范围的公开包括对包括在更宽范围内的所有子范围的公开(例如，1至5公开了1至4、1.5至4.5、1至2等)。

具体实施方式

本说明书提供了施加在基底上的单层涂层体系。该涂层体系由表现出至少约30的总日光反射率(TSR)的热固性涂料组合物形成。该涂料组合物通常包含粘结剂体系、交联剂和分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。粘结剂体系优选地包括至少第一树脂组分和任选地一种或多种附加的树脂组分。优选地，该涂料组合物包括至少成膜量的粘结剂体系。尽管目前优选包含液体载体的涂料组合物，但预期本文所述的组合物可用于其他涂层应用技术，诸如例如粉末涂覆、挤出或层压。

在一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系包括基底与施加于所述基底上并固化以在该基底上形成涂层的至少第一涂料组合物。在一个实施方案中，施加于基底上的第一涂料组合物为包含一种或多种粘结剂体系的液体涂料组合物。粘结剂体系优选地包括至少第一树脂组分。热塑性材料一般优选用作卷材涂覆应用中的树脂组分。在一个优选的方面，该树脂组分包括至少一种热塑性含氟聚合物，更优选地衍生自至少一种氟烯烃的聚合物。合适的氟烯烃包括但不限于四氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、氟丙烯、以及它们的混合物。在一个方面，含氟聚合物可包括取代基，诸如例如卤素、羟基基团、乙烯基基团、醚基团等。聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟乙烯乙烯基醚(FEVE)、以及它们的混合物或组合是优选的。

在一个实施方案中，第一涂料组合物可包括一种或多种附加的树脂组分。合适的树脂包括例如丙烯酸类、(甲基)丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、环氧树脂等。在一个优选的方面，第一组合物包括一种或多种衍生自烯键式不饱和单体的聚合物。在一个方面，这些单体可与第一涂料组合物中的氟烯烃共聚。合适的烯键式不饱和单体包括例如乙烯、丙烯、异丁烯、苯乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯腈、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等。如果附加的树脂组分旨在提供热固性，则可使用包括呈-OH、-NCO、-COOH、-NH2、它们的组合或混合物等的形式的交联官能团的单体。在一个方面，优选丙烯酸类单体，诸如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、苯乙烯、它们的组合或混合物等。

因此，在一个实施方案中，第一涂料组合物是与丙烯酸树脂组合的聚偏二氟乙烯(PVDF)或氟乙烯乙烯基醚(FEVE)。在一个方面中，第一组合物优选地包含20重量％至90重量％、更优选地30重量％至80重量％、甚至更优选地40重量％至70重量％的含氟聚合物，以及优选地10重量％至80重量％、更优选地20重量％至70重量％、甚至更优选地30重量％至60重量％的丙烯酸树脂。在一个优选的方面，该组合物包含70重量％的含氟聚合物对30重量％的丙烯酸。

在另一个实施方案中，本文所述的粘结剂体系包括至少第一树脂组分，该第一树脂组分优选地为聚酯树脂，更优选地耐用性聚酯树脂。合适的聚酯包括例如通过具有反应性官能团的化合物(诸如例如，具有羟基、羧基、酸酐、酰基或酯官能团的化合物)的反应形成的树脂。已知羟基官能团在适当条件下与酸、酸酐、酰基或酯官能团反应以形成聚酯键。适用于形成聚酯树脂的化合物包括单官能、双官能和多官能化合物。双官能化合物是目前优选的。合适的化合物包括具有单一类型的反应性官能团的化合物(例如，单官能、双官能或多官能醇或单官能、双官能或多官能酸)以及具有两种或更多种不同类型官能团的化合物(例如，具有酸酐和酸基团两者的化合物，或具有醇和酸基团两者的化合物等)。粘结剂体系可包括与第一树脂组分相同或不同的一种或多种附加的树脂组分。

在一个实施方案中，除了第一树脂组分之外，粘结剂体系还可包括第二聚酯树脂组分。例如，第二聚酯树脂组分可以为硅氧烷改性或硅化聚酯树脂。合适的硅化聚酯包括通过硅氧烷官能化合物与具有其他反应性官能团的化合物(诸如例如具有羟基、羧基、酸酐、酰基或酯官能团的化合物)反应形成的那些。如本文所用的，优选的硅化聚酯进一步描述于2015年1月9日提交的申请人的国际申请PCT/US 2014/070096中。

如果本文所述的粘结剂体系包括硅化聚酯，则基于该粘结剂体系的总重量计，硅化聚酯的量优选地为约5重量％至60重量％，更优选地约10重量％至55重量％。

基于涂料组合物的总重量计，本文所述的涂料组合物中粘结剂体系的量优选地为约1重量％至65重量％，更优选地约15重量％至50重量％，并且最优选地约20重量％至45重量％。组合物中使用的粘结剂的类型和量将根据所选的树脂组分而变化。

在一个实施方案中，涂料组合物任选地还包含交联剂或交联试剂。交联剂可用于促进涂层的固化和建立期望的物理特性。当存在时，交联剂的量将根据多种因素而变化，包括例如预期的最终用途和交联剂的类型。通常，基于树脂固体的总重量计，一种或多种交联剂将以大于约0.01重量％，更优选地约5重量％至约50重量％，甚至更优选地约10重量％至约30重量％，并且最优选地约15重量％至约20重量％的量存在于涂料组合物中。

合适的交联剂可包括，例如，氨基塑料，其通常是作为醛，具体地讲甲醛的反应产物的低聚物；带有氨基或酰胺基基团的物质，例如三聚氰胺、脲、双氰胺、苯胍胺和甘脲；封端的异氰酸酯、未封端的异氰酸酯或它们的混合物或组合。在一些实施方案中，紫外线固化交联剂或电子束固化交联剂可以是合适的。合适的此类交联剂的示例可包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或它们的混合物。

本文所述的涂料组合物还包含一种或多种颜料。在一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系提供涂料组合物，该涂料组合物包含分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。在一个优选的方面，该分散体包括两种或更多种在NIR区域中反射的颜料。颜料优选地以着色浆料形式或以着色浆料的混合物形式存在。

在一个实施方案中，基于组合物的总颜料体积浓度(PVC)计，至少一种在NIR区域中反射的颜料或两种或更多种颜料的分散体以至少0.5体积％，优选地至少0.5体积％至20体积％，更优选地10体积％至15体积％的量存在。在一个优选的方面，基于组合物的总PVC计，至少一种在NIR区域中反射的颜料或两种或更多种颜料的分散体以至少7.5体积％的量存在。不受理论的限制，据信当基于组合物的总PVC计，至少一种NIR反射颜料以等于或大于至少0.5体积％、优选地至少0.5体积％至20体积％、更优选地10体积％至15体积％的量存在时，获得最佳水平的总日光反射率。在一个优选的方面，基于组合物的总PVC计，至少一种在NIR区域中反射的颜料或两种或更多种颜料的分散体以至少7.5体积％的量存在。

本文所述的涂料组合物包含一定量的一种或多种颜料，使得颜料与粘结剂的比率(P/B)保持低于临界颜料体积浓度(CPVC)，即填充层中颜料颗粒之间的所有空隙所需的粘结剂的最小量。因此，在一个方面，本文所述的涂料组合物具有优选地0.1至0.6，更优选地0.2至0.4的P/B。

颜料或着色浆料的类型或颜色不受限制，并且可根据期望最终用途和/或期望的颜色或外观来选择。例如，涂料组合物可包括为黑色、红色、绿色和白色着色浆料的组合的分散体。本文所述的涂层体系的可商购获得的型式包括例如但不限于FLUROPON或VALFLON，其在宽颜色空间中在宽泛的颜色范围内可用。

本文所述的涂层体系的可能宽颜色空间可根据色标或颜色系统来评估。此类颜色系统具有三个维度，以便包括所有可能的颜色，并且可以基于预定颜色的特定布置或者通过在数学上识别颜色。在一个方面，本文使用的颜色系统是数学标度，优选地CIE颜色系统。CIE系统基于光源、物体和标准观察者的数学描述。用分光光度计或类似装置或仪器测量由物体反射或透射的光。可使用L*a*b*方程将数据在数学上再现为三维CIE颜色空间，其中L*表示亮度，a*表示红-绿，b*表示黄-蓝。使用本领域已知的方程计算L*a*b*标度上的量。

在一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系的颜色可使用L*a*b*标度来描述。在一个方面，涂覆制品在扩展且几乎无限的颜色空间上展示出颜色和闪光。L*(亮度)值在0(黑色)至100(白色)的范围内，a*在0(绿色)至100(红色)的范围内，并且b*在0(蓝色)至100(黄色)的范围内。

在一个优选的方面，本文所述的单层涂层体系是深色涂层体系。“深色”意指在L*a*b标度上具有介于0和50之间，优选地介于0和30之间的L*的涂层。在一些实施方案中，深色涂层体系可具有比基底的颜色低优选地至少20单位，更优选地低30单位的L*值，基底上施加单层涂层体系。在其他实施方案中，深色涂层体系可具有比基底颜色低不超过20个单位、更优选地不超过10个单位的L*值，即基底可具有与本文所述的单层涂层体系类似或相同的深色。在至少一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系提供涂料组合物，该涂料组合物包含分散体，该分散体包含(a)至少一种在近红外(NIR)区域中反射的颜料和(b)至少一种在近红外区域中透明的颜料。在一个优选的方面，分散体包括具有至少一种黑色NIR透明颜料的着色浆料。

在一个方面，作为本文所述的涂料组合物的一部分的NIR透明颜料优选地具有随沿电磁光谱的波长增加而增加的反射率。具体地讲，作为本文所述的涂料组合物的一部分的NIR透明颜料优选地在750nm波长下具有至少约10％、更优选地至少约25％的反射率百分比，以及在900nm波长下具有约50％、更优选地约60％或更高的反射率百分比。

示例性NIR透明颜料是苝，优选地黑色苝。苝是具有如下所示结构的有机颜料：

苝的合适示例包括但不限于可商购获得的颜料(BASF)的PALIOGEN系(也称为SPECTRASENSE)。也可使用已知为NIR透明的其他颜料，其包括但不限于其他可商购获得的有机颜料、无机颜料以及它们的组合或混合物。

在一个实施方案中，本文所述的单层涂层体系展示出至少约25，优选地至少约30，甚至更优选地至少约45的总日光反射率(TSR)。如本文所用，术语“总日光反射率”是指从物体或基底反射离开的跨整个光谱的太阳能的测量和/或计算量。这与当长时间暴露于阳光时，诸如例如在温暖气候的炎热天气中，物体将达到的温度紧密相关。

传统上，深色涂层吸收介于400nm和700nm之间的电磁光谱的可见光范围内的能量，从而提供特定的颜色外观。但是此类涂层还在介于700nm和2500nm之间的NIR区域中吸收。所吸收的近红外辐射被转化成热，从而导致基底以及由基底限定的任何内部空间的温度升高。在城市空间中，这种现象被称为“热岛效应”

，并且在附近的农村或郊区环境中升高至高于环境条件的温度，并且导致例如用于经由空调进行冷却的能量消耗增加。因此，用增加TSR的组合物，即“冷涂料”涂覆建筑物的各种部件，诸如屋顶、壁板等。随着涂覆制品的TSR增加，在由制品限定的任何内部空间中实现的温度降低，这导致用于冷却该空间的能量消耗降低。

常规地，具有增加的TSR的涂层采用双层涂覆方法。反射底涂层(或底漆)与含有颜料的面涂层一起使用，该颜料在NIR区域中仅弱吸收且是强反向散射的(即，反射的)或能够透过NIR能量(即透明的)。在此类体系中，面涂层必须比底涂层更暗，但基底本身不受限制。例如，在US20040191540中描述了这种类型的双层体系，其全部内容以引用方式并入本文。

具有增加的TSR的常规单层涂层体系也是已知的。此类体系使用在NIR区域中弱吸收的颜料，并且还需要使用NIR反射的基底，诸如例如铝基底。

令人惊讶地，并且与本领域的常规实践相反，本文所述的涂层体系使用单层以实现至少约30的TSR。这通过使用NIR反射颜料和NIR透明颜料的组合来实现。此外，这种单层涂层体系可与任何基底一起使用，包括非反射基底，如玻璃、塑料、木材、混凝土、复合材料以及它们的组合。在一个优选的方面，本文所述的单层涂层体系可施加于旨在作为建筑物的一部分(诸如屋顶、壁板等)的基底或制品。本文所述的涂层体系优选地为“冷涂层”。

本文所述的单层涂层体系优选地展示出最佳的抗风化性或耐候性。“耐候性”意指涂层对由于长时间暴露于UV辐射(即日光)而降解的抗性。该测试典型地使用未过滤的耐候测试仪，优选地碳弧未过滤的耐候测试仪进行，其中将该涂层暴露于未过滤的UV辐射并持续固定时间段(例如500小时、1000小时等)，其旨在模拟直接暴露于阳光数年，并且处于比常规加速气候测试(诸如例如QUV测试)更苛刻的条件下。

该涂料组合物可包含其他颜料，包括例如，二氧化钛、二氧化硅、各种颜色的氧化铁、各种硅酸盐(例如滑石、硅藻土、石棉、云母、粘土、硅酸铅等)、氧化锌、硫化锌、氧化锆、锌钡白、碳酸钙、硫酸钡等。也可使用漂浮型和非漂浮型金属效果颜料。也可使用已知在用于固化或烘烤本文所述的涂料组合物的温度下稳定的有机颜料。

本文所述的单层涂层体系包括涂料组合物，该涂料组合物可任选地包含其他添加剂。这些其他添加剂可改善涂料的施加、该涂料的加热或固化、或最终涂料的性能或外观。可用于该组合物中的任选添加剂的示例包括：固化催化剂、抗氧化剂、颜色稳定剂、滑动和抗划伤添加剂、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂、光引发剂、导电性添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理剂、脱气添加剂、流动控制剂、它们的混合物和组合等。

本发明的涂料组合物可通过任何合适的常规技术(诸如喷涂、辊涂、浸涂等)施加到基底。涂料组合物以液体形式施加。在施加每种涂料组合物之后，根据本领域公知的方法通过加热或烘烤来固化或硬化该组合物。另选地，可在固化之前将每种涂料组合物施加到先前的涂层上(即湿对湿施加)，然后可通过本领域公知的方法通过加热或烘烤使涂层固化或硬化。例如，对于本文所述的组合物，当用作卷材涂料时，可使用在约200℃至500℃、优选地约300℃至400℃、更优选地315℃至371℃的温度下持续优选地约1秒至20秒、更优选地5秒至10秒的时间的高温烘烤。通常，当底层金属的实际温度达到至少350℃，并且更优选地至少200℃时，实现卷材涂覆应用中的充分烘烤。对于喷涂应用，需要约1分钟至20分钟、优选地5分钟至10分钟的更长停留时间，并且可使用200℃至300℃、优选地200℃至250℃、更优选地205℃至235℃的烘烤温度。当本文所述的组合物用作建筑涂料的一部分时，通过在环境温度下烘烤或干燥来实现固化。

通常，基底和涂层应当在足够高的温度下烘烤足够长的时间，使得基本上所有的溶剂均从膜中蒸发，并且聚合物和交联剂之间的化学反应进行至期望的完成程度。期望的完成程度也广泛变化，并且取决于给定应用所需的固化膜特性的特定组合。

本文所述的涂料组合物可通过本领域的技术人员已知的多种方法来施加。在一个优选的实施方案中，使用卷材涂覆方法将组合物施加于平坦表面。涂层优选地以薄膜形式施加，其中厚度在优选地0.1密耳至5密耳(2.54μm至127μm)，更优选地0.5密耳至2密耳(12.7μm至50μm)，并且甚至更优选地约1密耳至1.2密耳(25.4μm至30.48μm)的范围内。

该涂料组合物在多种应用中具有实用性。本发明的涂料组合物可例如作为中间涂层、作为面涂层或它们的任何组合来施加。在一个优选的方面，本文所述的涂料组合物作为面涂层施加。涂料组合物可通过喷涂、浸涂或刷涂而施加到金属板，诸如用于屋顶、壁板、建筑金属表皮(例如，檐槽、遮光帘和窗框等)，但特别适合于卷材涂覆操作，其中组合物当片材从卷材上展开时施加到片材上，然后随片材朝向卷取卷材卷绕机运行进行烘烤。还预期本发明的涂料组合物在多种其他最终用途中具有实用性，包括工业涂层应用，诸如例如，家具涂层；包装涂层应用；内部或外部钢建筑产品；HVAC应用；农业金属产品；建筑涂层；木材涂层；等。在一个优选的方面，本文所述的固化涂层用作屋顶、壁板等的“冷涂层”。

所述的单层涂层体系可与多种不同基底一起使用。可受益于将本发明的涂料组合物施加于其表面上的基底的非限制性示例包括热轧钢、冷轧钢、热浸镀锌、电镀锌、铝、镀锡板、各种等级的不锈钢和铝-锌合金涂覆的钢板(例如，GALVALUME钢板)、玻璃等。

本文所述的单层涂层体系可与多种不同的基底一起使用。在一个方面，基底限定内表面。在另一个方面，基底限定外表面。在至少一个实施方案中，本文所述的涂层降低了红外能量对基底的影响，并且降低了由基底限定的内部空间或外部空间的任何温度升高。在一个方面，由给定基底限定的内部空间或外部空间包括但不限于墙壁、屋顶、道路、甲板、栏杆、汽车表面等或它们的组合的至少一部分。

实施例

本发明通过以下实施例来说明。应当理解，具体实施例、材料、量和程序根据如本文所述的本发明的范围和实质进行广义地解释。除非另有说明，否则所有份数和百分比均按重量计，并且所有分子量均为重均分子量。除非另有说明，否则所用的所有化学品均可从例如Sigma-Aldrich(St.Louis,Missouri)商购获得。

测试方法

除非另外指明，否则在以下实施例中利用以下测试方法。

总日光反射率测试

本文所述的涂料组合物的总日光反射率(TSR)如下测定。使用UV-Vis-NIR光谱法(PerkinElmer)测量一个或多个测试样品的日光反射率。在从2500nm至280nm的整个电磁光谱上测量测试样品的反射率。然后从软件计算总日光反射率，该软件将由日光的光谱辐照度Es(λ)加权的测量反射率值与大气质量1.5(地球入射)进行积分。

碳弧加速气候测试

本文所述的涂料组合物的加速风化如下测定。根据ASTM D3361/3361M，使用未过滤的明焰碳弧耐候测试仪测定一个或多个测试样品的耐候性。将样品放置在室中并经受1小时光照和1小时黑暗的重复循环。重复该程序直至达到200光照小时。

实施例1：常规(对照)面涂层制剂的制备

配制常规的暗棕色卷材面涂层作为对照。以如下表1中所示的类型和量(基于颜料的总重量计)装入四种NIR反射着色浆料之后，使用空气混合器通过高速分散来制备深棕色。

表1.对照制剂中的着色浆料

实施例2：对照制剂的日光反射率

将实施例1的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加于三种不同的基底上：玻璃、铝和预涂底漆的GALVALUME。为了固化涂层，将涂覆的基底在设定为650F(大约343℃)的烘箱中加热，直至达到480F(大约249℃)的峰值金属温度。将不同的停留时间用于不同的基底，即对于玻璃为82秒，对于铝为18秒，并且对于预涂底漆的GALVALUME为40秒。然后将板在水中骤冷，并切割2英寸×2英寸(5.08cm×5.08cm)的正方形测试样品。测量每个测试样品的日光反射率，并如上所述计算总日光反射率(TSR)。对照制剂的TSR值示于表2中。

表2.对照TSR值(各种基底)

实施例3：对照制剂的加速风化

将实施例1的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加在预涂底漆的GALVALUME上，并如实施例2所述固化。然后将板在水中骤冷，并切割3英寸×6英寸(7.62cm×15.24cm)的测试样品。如上所述进行加速风化。记录CIE L*a*b*值和光泽度的变化，并与保留样品比较。对照制剂的结果示于表3中。

表3.对照加速风化(200光照小时)结果

实施例4：本发明面涂层制剂的制备

如实施例1中所述制备实验性面涂层制剂，不同的是由NIR透明黑色颜料着色浆料替代反射黑色着色浆料。将该NIR透明着色浆料与NIR反射颜料一起装入，并使用高速分散进行混合以制备面涂层制剂。根据下表4中所示的颜色和量使用黑色透明颜料和其他反射颜料。

表4.本发明制剂中的着色浆料

实施例5.本发明制剂的日光反射率

将实施例4的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加于三种不同基底的测试板上：玻璃、铝和预涂底漆的GALVALUME，并如实施例2中所述固化。然后将板在水中骤冷，并切割2英寸×2英寸(5.08cm×5.08cm)的正方形测试样品。测量每个测试样品的日光反射率，并如上所述计算总日光反射率(TSR)。对照制剂的TSR值示于表5中。

表5.本发明TSR值(各种基底)

实施例6.本发明制剂的加速风化

将实施例4的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加在预涂底漆的GALVALUME上，并如实施例2所述固化。然后将板在水中骤冷，并切割3英寸×6英寸(7.62cm×15.24cm)的测试样品。如上所述进行加速风化。记录CIE L*a*b*值和光泽度的变化，并与保留样品比较。对照制剂的结果示于表6中。

表6.本发明加速风化(200光照小时)结果

实施例7.共混的本发明面涂层制剂的制备

如实施例4中所述制备共混的实验性面涂层制剂，不同的是掺入反射黑色着色浆料和NIR透明黑色颜料着色浆料两者。将NIR透明着色浆料与NIR反射颜料一起装入，并使用高速分散进行混合以制备面涂层制剂。根据下表7中所示的颜色和量使用黑色透明颜料和其他反射颜料。

表7.共混的本发明制剂中的着色浆料

实施例8.共混的本发明制剂的日光反射率

将实施例7的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加在预涂底漆的GALVALUME上，并如实施例2所述固化。然后将板在水中骤冷，并切割2英寸×2英寸(5.08cm×5.08cm)的正方形测试样品。测量每个测试样品的日光反射率，并如上所述计算总日光反射率(TSR)。对照制剂的TSR值示于表8中。

表8.共混的本发明TSR值

实施例9.共混的本发明制剂的加速风化

将实施例7的制剂以涂层形式以大约20μm的平均干膜厚度施加在预涂底漆的GALVALUME上，并如实施例2所述固化。然后将板在水中骤冷，并切割3英寸×6英寸(7.62cm×15.24cm)的测试样品。如上所述进行加速风化。记录CIE L*a*b*值和光泽度的变化，并与保留样品比较。对照制剂的结果示于表9中。

表9.共混的本发明加速风化(200光照小时)结果

本文引用的所有专利、专利申请和出版物的完整公开内容以及可电子获得的材料均以引用方式并入。仅出于清楚理解的目的给出前述详细描述和实施例。由此应当理解没有不必要的限制。本发明不限于所示出和描述的确切细节，对于本领域技术人员显而易见的变化将被包括在由权利要求书限定的本发明内。在一些实施方案中，在不存在本文未具体公开的任何要素的情况下，可适当地实践本文示例性公开的发明。